Lorenca spēks

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt

Lorenca spēks ir spēks, ar kādu klasiskās fizikas ietvaros elektromagnētiskais lauks darbojas uz ikvienu kustībā esošu punktveida lādiņu. Nosaukts nīderlandiešu fiziķa Hendrika Lorenca vārdā.

Skalārā forma[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Magnētiskā lauka indukcijas līnijas (sarkanā krāsā) darbojas uz lādiņu pretēji y ass virzienam. Ātruma vektora virziens (zilā krāsā) sakrīt ar z asi. Tādā gadījumā Lorenca spēka virziens (pelēkā krāsā) sakrīt ar x ass virzienu. Ja lādiņš ir negatīvs, tad Lorenca spēks darbojas pretējā virzienā.

Lorenca spēku aprēķina pēc formulas:

F_L = qBv \sin\alpha \
kur
F_L \ - Lorenca spēks (N);
q \ - lādiņš, uz kuru darbojas Lorenca spēks (C);
B \ - magnētiskā lauka indukcija (T);
v \ - lādiņa ātrums (m/s);
\alpha \ - leņķis starp lādiņa kustības virzienu un indukcijas līniju virzienu (rad).

Lorenca spēka virzienu nosaka pēc kreisās rokas likuma, tas ir:

  • Indukcijas līnijas ieiet plaukstā;
  • Lādiņa kustība notiek izstiepto pirkstu virzienā;
  • Lorenca spēka virziens sakrīt ar atliektā īkšķa virzienu (ja lādiņš ir negatīvs, tad spēks darbojas pretējā virzienā).

Vektoriālā forma[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Lorenca spēka darbības virziens ir atkarīgs no lādiņa ātruma un magnētiskā lauka indukciju līniju darbības virziena.

\vec{F}_L = q (\vec{v} \times \vec{B}) \

Magnētiskā indukcija[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Lorenca spēka formulu var izmantot, lai definētu magnētisko indukciju.

  • ātruma vektors tiek sadalīts:
\vec{v} = \vec{v}_T + \vec{v}_{II} \
kur
\vec{v}_T \ - magnētiskajai indukcijai perpendikulārā ātruma komponente;
\vec{v}_{II} \ - magnētiskajai indukcijai paralēlā ātruma komponente.
  • Lorenca spēka formulas abas puses vektoriāli reizina ar ātruma perpendikulāro komponenti \vec{v}_T \ :
\vec{v}_T \times \vec{F}_L = q (\vec{v}_T \times ((\vec{v}_{II} + \vec{v}_T) \times \vec{B})) = q (\vec{v}_T \times (\vec{v}_T \times \vec{B})) = - q v_T^2 \vec{B} \
  • no tā izriet:
\vec{B} = \frac{1}{q v_T^2} \vec{F}_L \times \vec{v}_T \

Skatīt arī[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]